[发明专利]一种微腔阵列质谱靶板及其制作方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及微阵列芯片技术领域，尤其涉及一种微腔阵列质谱靶板及其制作方法和在组合化学多肽文库的筛选中的应用。

背景技术

芯片实验室（Lab on a chip）已发展成为当今世界上最前沿的科技领域之一（Sens.Actutors,B,1990,1,244-248.）。微芯片技术是把化学和生物学等领域所涉及的前处理、加样、反应、分离、分析等基本操作单元集成或基本集成到方寸大小的芯片之上，以取代常规化学或生物实验室各种功能的技术平台。

组合化合物库的合成方法有液相组合合成和固相组合合成两种。由于固相合成所得产物较易纯化，可使用过量反应试剂，较易实现自动化，成为最为广泛的多肽文库构建方法。在固相合成过程中，通过对树脂微珠的多次混合与均分，使每个树脂微珠上带有唯一一种随机多肽序列，称之为“一珠一物”肽库。如Lam等在Nature上首先报道了以聚苯乙烯树脂珠为载体合成的“一珠一物”五肽库，将受体蛋白偶联至荧光素上，放入多肽固相化合物库中，通过可结合受体蛋白的多肽微珠颜色变化寻找亲和多肽序列。在传统方法中，需要将筛选后的数百万个树脂微珠置于显微镜下，用微镊将产生光学信号的阳性微珠挑出，并逐个分配至相应的裂解容器中进行测序和鉴定。整个过程都需要人工完成，十分耗时费力。

常见的生物芯片是指一种不含微通道，没有流体流动，以生物分子间静态杂交和高密度点阵为特征的芯片。这种芯片先于微流控芯片问世，专一地应用于某些生物领域。狭义上的生物芯片即指微点阵芯片。微点阵生物芯片往往在一层基片上加工出一系列面积非常小的活性区域，生物分子可以固定于表面。利用固定的生物分子与样品中被分析物的特异性结合可对样品进行检测。微点阵芯片往往集成了若干相同的操作单元，其最显著的特征是高通量，可以利用微点阵芯片的这一特点进行高通量多肽筛选与检测。

微点阵芯片体系对于高通量肽库筛选具有独特优势。然而，这些微点阵芯片平台仍然存在不足，主要表现在：基于微点阵芯片肽库筛选的通量一般不超过10⁴，筛选容量有限；微点阵肽库制备和筛选过程需要电敏、光敏等特殊的试剂和极为复杂的软件、硬件平台，造价昂贵。而目前的微流控芯片只能将高通量肽库筛选本身在线完成，而更为重要的测序和鉴定则要离线完成，筛选效率偏低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种微腔阵列质谱靶板及其制作方法和在组合化学多肽文库的筛选中的应用。本发明的微腔阵列质谱靶板可筛选和富集“一珠一物”多肽文库中的阳性靶标，并将其直接进行原位基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱检测；并可与表面等离子体共振成像联用，进行原位亲和力鉴定，实现对多肽文库的高效、高通量筛选和检测。

在第一方面，本发明提供一种微腔阵列质谱靶板，包括基片、在所述基片上形成的粘附层和在所述粘附层上形成的导电层，所述微腔阵列质谱靶板的有导电层的一侧设有与表面等离子体共振成像检测区域相一致的微腔区域，所述微腔区域位置的基片上蚀刻有微腔，所述微腔开口于所述导电层并排列成阵列。

本发明中，所述微腔的形状可以人为设计，例如可以设计成半球形、圆柱体形、正方体形或棱台形，所述棱台形如正四棱台形或正六棱台形，优选为正方体形或棱台形。

本发明中，作为正方体形或棱台形的微腔的边长宽度优选为30～300微米，例如40微米、50微米、80微米、120微米、150微米、180微米、250微米、280微米或290微米；深度优选为30～300微米，例如40微米、50微米、80微米、120微米、150微米、180微米、250微米、280微米或290微米。

本发明中，每个微腔仅能容纳一个多肽微珠；其中，所述多肽微珠的粒径优选为100～300微米，例如110微米、120微米、150微米、180微米、200微米、230微米、250微米或270微米，更优选为120～250微米，特别优选为150～180微米。

本发明中，所述微腔区域的微腔个数优选为4～900个，例如4个、9个、16个、25个、36个、64个、144个、225个、400个、625个或784个。优选地，所述微腔排列成正方形阵列。